基于多核CPU的风光新能源场站全拓扑实时仿真建模方法

风光新能源场站在构建新型电力系统中占据重要地位,其电磁暂态实时仿真愈发受到关注。由于新能源场站网络解算十分复杂,串行逻辑冗长,难以在目前开发较为成熟的多核CPU仿真机上实时仿真。因此提出了一种基于多核CPU的风光新能源场站全拓扑实时仿真建模方法。该方法基于电网络等效原理,建立发电单元四端子等效模型,依据该模型的仿真流程设计适用于多核CPU的并行仿真架构,实现新能源场站的实时仿真。所建场站模型利用内部电压的计算可保留高精度的全拓扑信息,同时通过降阶有效降低网络解算资源占用,缩短串行逻辑。经仿真测试,相较于RTDS模型,该方法所建模型在保证精度误差小于4%的同时可实时仿真的场站规模扩大3倍,有效降低实时仿真硬件成本。

基于双锁相环的海上风场综合惯量调频策略研究

海上风电作为构建以新能源为主体的新型电力系统的重要组成部分将在沿海城市迅速发展,大规模海上风电并网将大幅削减系统惯量,降低频率抗扰能力。为此,提出基于双锁相环的海上风场综合惯量控制策略。首先,从理论上分析了锁相环对风机虚拟惯量的影响机理,探究了参数变化下风机惯量支撑能力和系统频率响应特性;其次,通过分析锁相环参数变化对风机一次调频能力的消极影响,提出基于变参数-快速双锁相环的海上风场综合惯量调频策略;最后,通过仿真验证所提调频策略的有效性。结果表明,综合惯量控制策略在频率响应快速性、抑制测量噪声等方面均具有显著优势。

基于模糊支持向量机的新型风电场相变储能功率分配研究

常规的新型风电场相变储能功率分配,主要采用自适应的控制规律来实现储能功率的分配,忽略了风电场的剩余功率对分配结果的影响,导致分配结果功率波动量较大。因此,提出基于模糊支持向量机的新型风电场相变储能功率分配研究,对新型风电场相变储能功率调节范围进行设定,通过概率分布曲线确定剩余功率最大值,计算分配节点能量熵,将其代入到建立的模糊支持向量机模型中,对功率分配能量熵进行优化,代入节点电路完成相变储能功率的分配。实验结果表明:所提方法应用后得出的功率分配结果,表现出的功率波动量较小,均值为1.55 MW,分配结果显著,满足了新型风电场的运行需求。

基于组合权重的多模式融合风机气温预测方法

在寒潮天气下山区风机覆冰期预测困难,造成风电功率预测偏差大,而精确的风机气温预测是提升覆冰期预测准确率的关键。由于气温的异质性和波动性,单个模型较难适应不同风电场的气温预测需求,提出一种多模式融合的风机气温预测方法(multi-mode fusion fan temperature prediction method,MMTP),通过AHP-独立性权法-熵值法的组合权重法,集成多种人工智能算法,不仅提高了预测的普适性,还能实现不同模式优势互补。仿真结果表明:该方法能有效地提升气温预测准确率,48 h预报时效内比单一模式预报误差平均降低约8%;采用该方法进行气温订正后,风机覆冰期预报准确率显著提高,覆冰期预报误差减小了3~6 h。

计及邻近风电场信息与CNN-BiLSTM的短期风电功率预测

高精度的短期风电功率预测对保障电力系统安全至关重要,因此提出了一种计及邻近风电场信息与CNNBiLSTM的短期风电功率预测方法,在深度学习预测建模环节除了采用目标风电场的NWP作为输入特征,还引入了邻近风电场的高相关特征。首先综合风速序列、功率序列间的相关性和距离,计算区域内各邻近风电场和目标风电场的复合相似度,并依据相似度排序选择高度相似的邻近风电场作为信息来源;再采用CEEMDAN频域信号分解和时间序列特征扩充构造高维特征集合,并引入浮动搜索特征选择算法对强相关特征进行优选;最后基于被选核心特征,开展基于CNN-BiLSTM深度神经网络的功率预测建模。算例结果表明,相较不引入邻近风电场信息的传统预测方法,所提方法能有效提升预测精度。

无人机测绘技术在风电场建设中的应用

无人机测绘技术在多个领域中的逐步推广应用,为相关项目顺利实施提供了便利条件。本文围绕无人机测绘技术在风电场建设项目中的具体应用进行了探讨,为推广无人机测绘技术在类似工程建设项目中的广泛应用提供了有益借鉴。

风电场储能配置方案研究

随着国家提出碳达峰、碳中和目标及构建新型电力系统要求,风电、光伏发电等新能源将大规模增长,为缓解新能源接入对电力系统调峰的压力,提高自身消纳能力,在新能源侧配置电化学储能等新型储能是必要的。为研究风电场储能配置方案的可行性及经济性,笔者以广西某风电场为例,根据风电场运行特性及实际情况,并结合目前国家和地方相关政策等,采用效益费用分析法,对风电场储能配置规模、方案及投资等进行研究,分析提出风电场储能配置方案,以期为新能源侧储能配置提供参考。

新能源场站可控解析式安全调试实施方案探讨

新能源电站分布广泛,但交通不便,给风电及光伏电站电力监控系统及设备的现场维护带来了极大的不便,市与市之间通常需要借助飞机等快速交通工具,如果通过外部网络进行运维可以极大地节约交通及人力费用。文章拟探讨一种通过物理隔离专用设备,实现集控安全区通过电力专网,实现跨区运维,探索符合电力监控系统网络安全要求的可行性远程运维方案。

风电场的风力资源分析以及场址选择

基于风电场场址选址过程,从宏观选址到微观选址等方面对投建在江苏东海县的风电场场址选择的问题进行研究。以该地实际测量数据为基础,采用柱状图以及气象玫瑰图对该风电场场址风能资源进行综合评价,以确定该风电场场址、风力发电机的选择以及风力发电机组的布置。采用风资源分析软件进行专业评估,证实场址选择的有效性。

新型海上风力发电及其关键技术研究

回顾国外海上风力发电场的发展,针对随着海水深度增加导致海上风力机成本急剧上升的矛盾,引入海上漂浮式风力机概念,并详细介绍其结构和特点,通过系统介绍海上漂浮式风力机组成部分和设计制造中的关键技术,最后得出海上漂浮式风机是一种潜力巨大的新型风力发电技术,值得进一步深入研究。同时,针对我国陆、海资源的具体情况,较为系统地提出了海上漂浮式风力机研究的需要关注的关键问题,指出了该研究所具有的巨大社会经济价值。

应用变异系数法和逼近理想解排序法的风电场综合评价

利用单一指标难以对风电场运行安全性进行全面、客观评价,提出一种基于变异系数法和逼近理想解排序法的风电场安全运行综合评价方法。该方法首先利用变异系数法计算各指标相应权重,其次根据逼近理想解排序法计算样本点到最优样本点的相对接近度,通过对计算所得相对接近度进行排序实现风电场的综合评价排名。主要选取了高/低频率穿越能力、低电压穿越能力、并网点电压偏差、SVC/SVG动态响应性能、有功控制能力和功率损耗作为风电场评价指标,最后以某地区风电场运行情况的综合评价为例,验证了所提风电场综合评价方法的有效性和可行性。

基于Matlab的新能源技术课程教学实践

依托新能源技术课程的教学改革,将Matlab/Simulink引入实践教学中,并结合目前关注度较高的风力发电,建立了简化的风电场并网模型。在多种风速扰动、系统故障扰动下对其进行动态仿真,验证理论知识,从而提高教学的直观性、趣味性和实践性。

东北电网应对大规模新能源接入运行管理机制研究

近些年,包括风能、核能在内的新能源在东北地区得到较大发展。然而东北地区负荷规模不大,电源结构不合理,电网调峰能力缺乏,网架结构不是很合理,以及新能源本身具有与电网调峰能力不相符的特点,这些原因造成新能源发展受到诸多限制。简要介绍了东北电网概况及近些年存在的主要问题,分析了新能源大规模接入给东北电网带来的问题,总结分析近几年来为提高新能源接纳能力而采取的运行管理机制,并给出一些建议。

采用滤波器的风电场谐波抑制策略研究

随着社会的发展,不可再生能源日益枯竭,使得寻找新能源成为目前科学领域的重大课题。风力发电技术由于其诸多优点得到了迅速发展,但是也存在许多问题,谐波问题是其中之一。由于风力发电机向电网输送能量的同时,也会向电网注入一定含量的各次谐波,严重降低了电网的电能质量。针对这一问题,对谐波的产生及其不同的分析方法进行深入研究,比较分析了不同谐波分析方法的优势与劣势;结合风力发电的特点及谐波的产生原理,计算风力发电机的谐振频率,设计阻尼控制环节,分析抑制风力发电产生谐波的方法,以期为相关课题的研究奠定基础。

间歇性新能源发电相关性分析

近年来新能源发电技术得到不断发展,风力、光伏发电作为新能源发电的主要类型,受自然条件的影响具有很强的随机性与相关性。故对新能源发电的相关性进行了研究,提出应用经验分布函数描述风力与光伏出力的随机性;应用Copula函数描述其相关性。通过算例证明了所研究的光伏电站与光伏电站出力满足Gumbel-Copula分布,具有较强的上厚尾特性;风电场与光伏电站出力满足Frank-Copula分布,呈现对称相依性;风电场与风电场满足正态-Copula分布,无厚尾特性,且距离较近的两风电场具有较大的相关系数,随着距离的增加,其相关系数也逐渐减小,相关性逐步减弱。

新投产风电场的短期风速预测模型建立

常规的风电场功率预测建模主要方法是将数值天气预报产生的气象要素输入基于历史scada数据建立统计模型,得到全场预报总功率。但是新投产的风电场没有历史scada数据,而风电场功率预测的准确性主要依赖于短期风速预报的精度。因此,为提高新投产风电场功率预测的准确性,短期风速预报的建立是基于数值气象预报的物理模型和统计模型相结合的方式。首先,通过数值气象模式输出风电场测风塔处轮毂高度层的气象要素;其次,通过建立神经网络模型和多元线性回归两种统计方法对模式输出数据进行修正;最后,对误差的来源进行分类分析。在江苏某风场的测试结果表明,较传统的方式,预测精度有了明显的提高,该方法能够消除数值气象预报的振幅偏差,但相位偏差仍是误差的主要来源。

风电场建设风险管理

因受征地范围广、建设成本高、政策依赖性强及开敞式、零散式施工等因素影响,使得风电场建设的不确定因素尤为复杂。严格把握风电场建设的质量、进度、投资、安全、环境等方面的风险控制,在风电项目管理过程中非常关键。文中介绍了风电场建设中风险的识别、评估分析、防范和监控方法,促使风险向有利方向转化,可为有效预防和控制风电项目风险提供参考。

浅议“互联网+”时代的特色气象服务——以南京信大气象科技有限公司实践为例

根据中国气象服务协会发布的《中国气象服务产业发展报告(2014)》,目前我国气象事业发展迅速而政府拨款相对减少,气象服务市场的潜力巨大,商业气象服务迎来了前所未有的机遇。随着互联网及通信技术的迅猛发展,公众、企业获得气象信息的途径日益增多,气象服务也出现了基于移动社交平台、用户体验和智能天气设备的新模式。但是我国气象服务体系目前尚不能有效满足社会需求,相关部门急需促成气象服务的市场化,增强气象数据的共享,同时气象服务公司需要深入理解用户需求,积极培养专业气象服务人才,努力为用户提供专业的特色气象服务。本文还基于南京信大气象科技有限公司针对风力发电和航空运输两大领域,为相关企业开展了定制专业气象服务的实践,阐述商业化特色气象服务的特征。

我国风力发电的现状与趋势

阐明了我国风电发展的必要性和可行性,简要介绍了我国风电场的分布情况,预测了我国风电设备制造企业的发展前景。

基于蚁群优化的支持向量机风速预测模型研究

由于风速的随机性大,预测的准确度不高,针对这种现象,基于支持向量机理论建立了风速预测模型,同时针对支持向量机参数的选取尚无有效的方法,尝试应用蚁群算法来优化参数的选取。以某风场连续5 d的实测风速为研究对象,选取前4 d的实测风速(采样间隔30 min),应用风速预测模型对第5天的48个风速值进行预测,其预测的平均绝对百分比误差仅为9.77%,预测效果比较理想。验证了应用蚁群优化算法理论与支持向量机理论进行风速预测的可行性,可为风速的长期预测、风力发电功率预测和风电场规划选址等提供理论指导。